|
Эксперты из университета Ньюкасла, Великобритания, обнаружили, что в присутствии никелевого катализатора, CO2 может быть преобразован быстро и дешево в безвредный и твердый минерал , карбонат кальция или магния.
Это открытие, которое опубликовано сегодня в академическом журнале Science катализа и технологии , имеет потенциал революционизировать то, как мы улавливания и хранения углерода позволило нам значительно сократить выбросы CO2 - основного газа парниковых газов, которые отвечают за изменение климата.
Д-р Лидия Зиллер, физик и чтения в наноразмерных технологий Университета Ньюкасла, говорит, что открытие было сделано совершенно случайно. "Мы решили понять подробно угольной кислоты реакция - что и происходит, когда СО2 реагирует с водой - и нуждается в катализаторе, чтобы ускорить этот процесс", объясняет она. "В то же время, я смотрел на то, как организмы поглощают СО2 в их скелеты и, в частности, морского ежа, который преобразует СО2 в карбонат кальция. "Когда мы проанализировали поверхности личинок ежа мы обнаружили высокую концентрацию никеля на своих экзоскелета . Принимая никель наночастиц, которые имеют большую площадь поверхности, мы добавили их в нашу угольную кислоту тестов и в результате полного удаления CO2".
На данный момент пилотные исследования для улавливания и хранения углерода (CCS) системы предлагают удаление СО2 путем откачки его в отверстия глубоко под землей. Однако это дорогостоящий и сложный процесс, и несет с собой долгосрочные риск утечки газа обратно - возможно, на расстоянии многих миль от исходной вниз источник.
Альтернативным решением является преобразование СО2 в карбонат кальция или магния. "Один из способов сделать это является использование фермента карбоангидразы," объясняет Gaurav Bhaduri, ведущий автор исследования и аспирант в школе университета химической технологии и новых материалов. "Тем не менее, фермент неактивен в кислых условиях и с одним из продуктов реакции является углекислота , это означает, что фермент действует только в течение очень короткого времени, а также делает процесс очень дорого ". красоте никелевого катализатора является то, что оно осуществляет рабочая независимо от рН и потому, что его магнитных свойств он может быть повторно захватили и повторно использовать снова и снова. Это также очень дешево - в 1000 раз дешевле, чем фермент. А побочный продукт - карбонат - это полезно и не вредит окружающей среде.
"Что наше открытие предлагает это реальная возможность для таких отраслей, как электростанции и заводы химической обработке, чтобы захватить все свои отходы CO2 прежде, чем она достигнет атмосферы и хранить его в качестве безопасного, стабильного и полезный продукт.
"Каждый год, люди выделяют в среднем 33400 млн метрических тонн CO2 - около 45% из которых остается в атмосфере. Как правило, бензиновый автомобиль будет производить тонну CO2 каждые 4000 км. Карбонат кальция, или мел, составляет около 4% земной коры и действует как резервуар углерода, по оценкам, который эквивалентен 1,5 миллиона миллиардов тонн углекислого газа. Он основной компонент раковин морских организмов, улиток, жемчуга, яичной скорлупы и является полностью стабильным минералом, широко использующимся в строительной индустрии, чтобы произвести цемент и другие материалы, а также в больницах, чтобы сделать гипсовые слепки.
Процесс, разработанный командой Ньюкасл включает прохождение отходящих газов непосредственно из трубы сверху, через толщу воды богаты никелем наночастиц и восстановления твердый карбонат кальция снизу. Д-р Зиллер добавляет: "Захват и удаление CO2 из нашей атмосферы является одной из наиболее актуальных дилемм нашего времени. "Наш процесс не будет работать в любой ситуации - она не может быть установлена в задней части автомобиля, например, - но это эффективное, недорогое решение, которое может быть доступно всем в мире, чтобы некоторые из наших самых загрязняющих отраслей промышленности, а так значительное влияние на снижение атмосферного CO.
|
